در اين بخش مي‌توانيد در مورد کليه مباحث مرتبط با علم و تكنولوژي به بحث بپردازيد
Major I

Major I



نماد کاربر
پست ها

5234

تشکر کرده: 17 مرتبه
تشکر شده: 353 مرتبه
تاريخ عضويت

پنج شنبه 25 خرداد 1385 14:47

محل سکونت

http://www.ganjineh-danesh.com/forum.php

آرشيو سپاس: 4023 مرتبه در 1451 پست

چگونگی شکست دیوار صوت

توسط ganjineh » يکشنبه 26 آذر 1385 23:31

دیوار صوتی چیست و چگونه شکسته می شود؟              


ابتدا تقسیم بندی کلی بر هواپیماها از نظر سرعت خواهیم داشت. هواپیماها از نظر سرعت به چند دسته تقسیم می شوند:

    *هواپیماهای زیر سرعت صوت یا Sub Sonic
    *هواپیماهای نزدیک سرعت صوت یا Tran Sonic
    *هوپیماهای دقیقاْ در صوت یا Sonic
    *هواپیماهای ماورای سرعت صوت یا Super Sonic
    *هواپیماهای بسیار بالاتر از سرعت صوت یا Hyper Sonic

سرعت صوت عبارت است از مقدار مسافتی که صوت در یک مدت زمان معین طی می کند. برای مثال سرعت صوت در ثانیه و در سطح دریا و دمای 22 درجه تقریباً 345 متر و سرعت آن در یک ساعت 1240 است. دلیل متغیر بودن سرعت صوت، به میزان فشار هوا یا در حقیقت ارتفاع بستگی دارد. در سطح دریا، سرعت صوت در میزان حداکثر خود و در ارتفاعات بالا کمترین مقدار خود را یعنی حدود 1060 کیلومتر بر ساعت را در در دمای 52 درجه دارد که به این معنی است که در سطح دریا، به دلیل تراکم نسبتاً زیاد ملکول های هوا، صوت با سرعت بیشتری حرکت می کند و مجرد اینکه ارتفاع بالا می رود، فشار هوا تقلیل یافته در نتیجه صوت با سرعت کمتری فضا را پیمایش می کند. به حداکثر سرعت صوت در یک ارتفاع معین ماخ یا Mach می گویند. به این ترتیب سرعت 120 کیلومتر در ساعت تقریباً مقداری معادل 0.1 ماخ داشته و سرعت 950 کیلومتر برساعت تقریباً معادل 0.9 ماخ است (البته بیان سرعت به کیلومتر در ساعت برای درک بهتر است، چه، در غیر اینصورت واحد سرعت هواپیماها بیشتر بر حسب نات یا Knot که معادل 1822 متر است محاسبه گردیده و ارتفاع آنها نیز بر حسب پا یا Foot که هر فوت معادل تقریباً 0.35 متر است محاسبه می شود). سرعت ماخ توسط فرمول سرعت "هواپیما ÷ سرعت صوت محیط" محاسبه می شود.

در حدود سرعت صوت، به دلیل فشردگی بیش از حد هوا در مقابل لبه حمله بال هواپیما، نیروی "برا"ی هواپیما به شدت کاهش پیدا کرده و بالعکس نیروی پس کشنده یا Drag آن به شدت افزایش پیدا می کند؛ تا جایی که بسیاری در زمان های گذشته عقیده داشتند که عبور از چنین سرعتی برای اجسام پرنده ساخت دست انسان غیر ممکن می باشد، اما ورود موتور جت به عرصه هوانوردی، این رویا رنگ واقعیت به خود گرفت. چرا که اگر یک هواپیمای ملخ دار در سرعت 700 کیلومتر بر ساعت به 1000 اسب بخار نیرو نیاز داشته باشد، در سرعت 1000 کیلومتر بر ساعت، همین هواپیما به 30,000 اسب بخار نیرو جهت پرواز نیز خواهد داشت. به همین دلیل این حد را (دیوار صوتی)، Sound Barrier نامیده و گذشتن از آن را غیر ممکن می دانستند.

چگونگی شکستن دیوار صوتی:

با نزدیک شدن هواپیما به سرعت صوت، تولید امواج ضربه ای یا Shockwave ها بر روی بال ها شروع می شود. هر چه سرعتی که هواپیما در آن سرعت موجب تولید امواج ضربه ای می شود بیشتر باشد، آن هواپیما از آیرودینامیک بهتری برخوردار است. این امواج حالتی را شبیه به کوبیدن رو بال ها پدید می آورند و این حالت ناپایداری تا جایی ادامه می یابد که ممکن است فرامین هواپیما به کلی از دست هدایت کننده آن بیرون رود. سرعتی را که تولید امواج ضربه ای در آن برای یک هواپیما شروع می شود، عدد ماخ بحرانی یا Critical Mach می نامند. اما بعد از شکست دیوار صوتی و گذشتن از آن این حالت از بین رفته و فرامین به حالت اصلی خود باز می گردند. گفتیم که نزدیکی هواپیما به سرعت صوت، تولید امواج ضربه ای را در پی دارد. هر موجود پرنده ای در حالت پرواز، فشار های گوناگونی تولید کرده و فشار های متفاوتی نیز از سوی او بر محیط اعمال می شود و عملاً نظم فشار محیط را بهم می زند. تا قبل از سرعت صوت، هر موجی که از سوی هواپیما تولید می شود، از آن دور شده و اثری بر آن نخواهد داشت. اما با تقرب هواپیما به سرعت صوت، دیگر تقریباً امواج فرصت دور شدن از لبه حمله بال هواپیما را نداشته تا جایی که دیگر اصلاً موقعیتی برای فرار آنها وجود نداشته و چون هواپیما نیز همسان با سرعت صوت حرکت می کند، صدای تولید شده توسط هواپیما در هر لحظه جمع شده و با تجاوز از سرعت صوت، صدای مهیب و انفجار مانندی به گوش می رسد که همان نتیجه شکستن دیوار صوتی است.


تصويري زيبا از تشكيل يك رنگين كمان در هنگام شكستن ديوار صوتي به وسيله هواپيماي F_15  به دليل برخورد نور خورشيد و زاويه ديد بيننده :
مرکز انجمنهای تخصصی گنجینه دانش
http://www.ganjineh-danesh.com/forum.php
مرکز انجمنهای اعتقادی گنجینه الهی
http://ganjineh-elahi.com/

Commander

Commander



نماد کاربر
پست ها

3326

تشکر کرده: 0 مرتبه
تشکر شده: 42 مرتبه
تاريخ عضويت

چهارشنبه 3 اسفند 1384 02:15

آرشيو سپاس: 1639 مرتبه در 445 پست

توسط Mohsen1001 » دوشنبه 27 آذر 1385 00:33

اين قطرات يا بخار ابي که دور هواپيما ايجاد ميشود علتش چيست ؟ :-(

Major

Major



نماد کاربر
پست ها

227

تشکر کرده: 0 مرتبه
تشکر شده: 0 مرتبه
تاريخ عضويت

يکشنبه 6 فروردین 1385 14:06

آرشيو سپاس: 50 مرتبه در 21 پست

توسط MeaN5990 » دوشنبه 27 آذر 1385 13:24

فکر مي کنم از اونجا که هوا يه سيال تراکم پذيره اين منطقه که مثل بخاره در واقع هواييه که در اثر شاک مايل بسيار فشرده شده و چگاليش زياد شده !


 


  • موضوعات مشابه
    پاسخ ها
    بازديدها
    آخرين پست

چه کسي حاضر است ؟

کاربران حاضر در اين انجمن: Bing Bot و 5 مهمان